Question

6．如图所示，质量为m的小物块在光滑水平面上做直线运动，以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知v=3.0m/s，m=0.10kg，桌面高h=0.45m．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．求：

（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；
（2）小物块平抛过程重力做功W；
（3）小物块落地时的动能E_K．

Answer 1

分析 （1）物块离开桌面后做平抛运动，根据竖直分位移公式求出运动时间，再由水平分位移公式求出水平距离s；
（2）利用重力做功公式W=mgh，即可求出小物块平抛过程重力做功W；
（3）对于平抛过程，由动能定理可以求出落地时的动能．

解答 解：（1）根据平抛运动竖直方向位移规律：h=$\frac{1}{2}g{t^2}$
可得：t=0.3s
故平抛的水平位移：s=vt=0.9m
（2）平抛过程重力做功：W=mgh=0.45J
（3）对平抛过程运用动能定理：W=E_k-$\frac{1}{2}$mv²
可得小物块落地时的动能：E_k=W+$\frac{1}{2}$mv²=0.9J
答：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s为0.9m；
（2）小物块平抛过程重力做功W为0.45J；
（3）小物块落地时的动能E_k为0.9J．

点评 本题考查在平抛运动过程中动能定理的运用，难度不大，对于平抛运动或者类平抛运动，常运用运动的合成和分解、牛顿第二定律结合运动学规律的方法求解；若求解落地时速率或者落地时动能等不涉及方向的物理量时，也可采用动能定理解决．